HOT SALT STRESS CORROSION CRACKING OF TITANIUM ALLOY Ti-6A1-4V

在实验室条件下研究了Ti-6Al-4V合金热盐应力腐蚀。实验表明在300—420℃温度范围内静态热盐应力腐蚀临界应力低于同温度的蠕变强度。实验还表明,经热盐应力暴露后试样的塑性对形变速度很敏感。用离子探针分析断口微区氢浓度的结果表明,氢在试样表面和断口处有明显的富集,因而可以认为钛合金热盐应力腐蚀的脆化是通过盐对试样的腐蚀而生成的氢所引起的。     

Ti-6Al-4V合金的热盐应力腐蚀

在实验室条件下研究了Ti-6Al-4V合金热盐应力腐蚀。实验表明在300—420℃温度范围内静态热盐应力腐蚀临界应力低于同温度的蠕变强度。实验还表明,经热盐应力暴露后试样的塑性对形变速度很敏感。用离子探针分析断口微区氢浓度的结果表明,氢在试样表面和断口处有明显的富集,因而可以认为钛合金热盐应力腐蚀的脆化是通过盐对试样的腐蚀而生成的氢所引起的。     

TA15钛合金高温持久腐蚀行为研究

为深入分析热盐应力腐蚀对TA15钛合金高温性能的影响,对大规格TA15钛合金棒材进行不同的表面腐蚀处理,测试了500℃/470 MPa条件下的持久性能,并对试样表面、断口处的组织特征进行观察,分析TA15钛合金的热盐应力腐蚀机制。结果表明：在500℃/470 MPa下,TA15钛合金对热盐应力腐蚀非常敏感,导致持久寿命显著降低;在腐蚀过程中,沿着α相界(β基体)发生复杂的化学反应,形成腐蚀氧化物并向内扩散;应力作用加速了腐蚀裂纹扩展,形成沿晶断裂特征,降低了试样的持久寿命。     

Ti-679合金热盐应力腐蚀行为

在350～500℃范围内研究了Ti-679合金的热盐应力腐蚀性能。实验表明合金的显微组织对热盐应力腐蚀的敏感性有很大的影响,在相同的热暴露条件下α+β相区热处理试样的临界应力比β相区热处理的要高。试验结果也表明,表面存在压应力的试样的临界应力高于无压应力者。用离子探针对断口表而进行的测定显示出在裂纹中有氢的大量富集,这表明钛合金在受热盐应力腐蚀过程中所产生的并随后被吸收的氢是开裂的主要原因。     

Ti811和TC4合金的热盐应力腐蚀行为研究

研究了Ti811(Ti-8Al-1Mo-1V)和TC4(Ti-6Al-4V)两种钛合金对热盐应力腐蚀(HSSC)的敏感性.结果表明:Ti811合金对HSSC非常敏感,在相同条件下其热盐应力腐蚀临界应力(σHSSC)明显低于TC4合金,且低于同温度的蠕变强度,而TC4合金的σHSSC高于同温度的蠕变强度;两种合金在HSSC暴露过程中,明显遭受到盐腐蚀,腐蚀产生的氢扩散到基体中,致使合金发生脆化,从而降低合金的室温塑性.     

TC11钛合金高温持久异常断裂分析

为分析TC11钛合金高温持久试样异常断裂原因,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察分析高温持久异常断裂试样的断口及表面微观形貌,并用能谱仪进行微区成分分析。异常断裂试样表面发生明显氧化和多处开裂,试样断口边部存在多处深褐色氧化凹坑,断口外圆周凹坑处多发生沿晶断裂,心部为韧性断裂。试样表面裂纹区域含有Cl、Mg、Na等元素,是导致试样异常断裂的直接原因。Mg、Na、Cl等元素是由捆绑热电偶的石棉绳引入,在高温环境下试样表面发生热盐应力点腐蚀,随着高温持久试验应力的持续加载试样发生形变,点腐蚀凹坑处产生裂纹并迅速延伸导致试样异常断裂。采用镍铬丝捆绑热电偶时试样表面未发生热盐应力腐蚀,其对TC11钛合金持久性能的影响很小。     

表面状态对TCⅡ钛合金热盐应力腐蚀的影响

本文测定了TC11钛合金在350—500℃范围内的热盐应力腐蚀临界应力及五种不同表面状态对热盐应力腐蚀的影响。结果表明在试验温度范围内存在热盐应力腐蚀敏感性。通过不同表面状态的对比实验,证实表面阳极氧化处理能有效地提高钛合金的热盐应力腐蚀性能。氧化膜起了减缓有害物质向金属基体扩散的作用,适当地增加膜的厚度有利于提高抗热盐应力腐蚀性能。同时从表面喷丸试样的研究中表明,表面压应力的存在也能够改善抗热盐应力腐蚀性能,在430℃以下效果较为显著,但是,随着温度的增加这种有益的影响将会逐渐消失。     

INFLUENCE OF SURFACE CONDITIONS ON HOT SALT STRESS CORROSION CRACKING OF Ti ALLOY TC11

本文测定了TC11钛合金在350—500℃范围内的热盐应力腐蚀临界应力及五种不同表面状态对热盐应力腐蚀的影响。结果表明在试验温度范围内存在热盐应力腐蚀敏感性。通过不同表面状态的对比实验,证实表面阳极氧化处理能有效地提高钛合金的热盐应力腐蚀性能。氧化膜起了减缓有害物质向金属基体扩散的作用,适当地增加膜的厚度有利于提高抗热盐应力腐蚀性能。同时从表面喷丸试样的研究中表明,表面压应力的存在也能够改善抗热盐应力腐蚀性能,在430℃以下效果较为显著,但是,随着温度的增加这种有益的影响将会逐渐消失。     

奥氏体不锈钢应力腐蚀和氢致开裂裂尖区的氢浓度分布

氢在奥氏体不锈钢应力腐蚀中的作用一直为人们所关注。许多工作表明,奥氏体不锈钢在热浓氯化物溶液中发生应力腐蚀时,氢可以进入试样,并对其力学性能和电化学性能产生影响,但尚无证据表明进入试样的氢量足以产生氢致开裂。另一些工作表明,氢致开裂临界应力场强度因子(K_(HIC))高于应力腐蚀开裂的相应值(K_(SCC));阴极极化延缓应力腐蚀,而阳极极化则加速应力腐蚀。就试样内的平均氢浓度来源,前者都明显高于后者,但在裂尖区的局部范围内,氢浓度的大小和分布,还很少有直接的证据。微区定氢大多是在断裂后测定断口上的氢分布,这种在应力松弛后测定的结果并不能反映应力腐蚀开裂时的真实情况。此外,断面粗糙不一,影响因素多,不便于比较。我们根据LT-IA型离子探针仪样品室的特点,设计了一套相应的夹具和试样,首次在带载情况下测定了321不锈钢应力腐蚀和电解充氢裂纹尖端区的氢浓度分布。     

几种钛合金的抗腐蚀疲劳性能

本文研究了TC4、Ti451棒坯和TA5、TC4、BT14板坯试样的腐蚀疲劳性能。在大气、自来水和3.5%NaCl盐水中,应力比R=-1、频率50Hz,于室温条件下进行了疲劳试验。分别测定了条件疲劳极限。并给出了S-N曲线。结果表明,钛合金具有良好的抗盐水腐蚀疲劳特性,这一特性与合金材质、冷却条件和交变强化有密切关系。